传感器网络被认为是21世纪4大新技术之一,将会对人类未来的生活方式产生深远的影响。在传感器网络中,传感器节点是体积微小的嵌入式设备,采用能量有限的电池供电,它的计算能力和通信能力都非常有限。因此,除了要设计能量高效的链路层协议、路由协议以及应用层协议之外,还要设计优化的网络拓扑控制机制。对于自组织的无线传感器网络而言,网络拓扑控制对网络性能影响很大。良好的拓扑结构能够提高路由协议和MAC协议的效率,为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面提供基础,有利于延长整个网络的生存时间。本文对无线传感器网络中的拓扑控制机制进行了深入研究,总结了现有理论成果中对拓扑控制进行归类后的几个主要研究方向,并对其进行了分析。针对层次型拓扑控制,本文总结了其典型算法并与平面型拓扑进行了对比。功率控制是无线传感器网络拓扑控制研究的一个重要方向。本文在总结现有的典型网络层功率控制算法的同时,对传感器节点的能量衰减模型和发射距离与能量的比值也进行了详细分析,从两者比值的角度得出存在最优发射功率的结论,并通过计算机仿真的方式对其进行了验证。针对层次型拓扑控制和功率控制两种有效的拓扑控制方式,本文对其进行了结合,提出一种能量有效的混合式拓扑控制算法EAHTC (Energy Aware Hybrid Topology Control)算法。该算法首先对网络进行分簇,选出独立集节点担任簇头集合,然后每个节点根据本地化信息调整自己的发射功率,最终得到一个优化的网络拓扑。仿真结果表明,选出的簇头集合分布均匀且能够覆盖全网,进行功率控制后拓扑大为优化,为原图的子图。该算法综合考虑了网络内外层能耗不均的问题,且算法的周期性运行进一步均衡了整个网络的能耗,有效延长了网络的生存期。